Невозможность создания вечного двигателя

Поскольку КПД реальной тепловой машины всегда меньше, чем КПД идеальной машины (работающей по циклу Карно), а обязательным условием работы последней является необходимость отдавать тепло более холодному телу, становится очевидной невозможность создания так называемого вечного двигателя второго рода — устройства, одновременно превращающего все полученное тепло в механическую работу, то есть, осуществляющего полный круговорот тепла в природе.

2. Состояние равновесия – это состояние полного беспорядка, а неравновесное состояние – это состояние с направленным упорядоченным движением.

Рассмотрим, что представляет собой состояние термодинамического равновесия.

В состоянии равновесия система однородна. Все её средние характеристики одинаковы. Равновесная система изотропна. В системе не существует направленного потока какой-либо физической величины. Иными словами, все частицы совершают полностью хаотическое тепловое движение. Таким образом, состояние равновесия, с точки зрения статистической физики, представляет собой состояние полного беспорядка, в то время как состояние, отличное от равновесного, характеризуется существованием в системе направленного, т. е. упорядоченного движения. Указанное отличие равновесного состояния от неравновесного дает возможность рассматривать энтропию как количественную меру беспорядка, существующего в системе.

Пример расчёта энтропии.

Определить изменение энтропии одного моля идеального газа для заданного интервала изменения переменного параметра в

· изобарном (),

· изохорном ()процессах.

Решение.

Физическая система – один моль идеального газа участвует в двух изопроцессах.

«Элементарное» изменение энтропии на основе определения можно записать в виде формулы:

.

· В изобарном процессе давление есть величина постоянная, но температура изменяется в интервале . Следовательно,

(теплоёмкость при постоянстве давления)

.

· В изохорном процессе объём есть величина постоянная, но температура изменяется в интервале . Следовательно,

(теплоёмкость при постоянстве объёма)

.

Ответ: изменения энтропийв рассмотренных изопроцессах

отличаются только значениями теплоёмкостей!